复合材料结构修复专用基体树脂固化反应

      研究了复合材料结构修复专用基体树脂( MR)，对其固化反应进行了原位红外表征，定量分析了环氧基团在不同固化温度下的转化率，并与相应温度下测得的MR体系的凝胶化时间及粘度随时间变化情况进行了对比。结果表明，当固化温度达到DSC曲线上的起始反应温度时，由原位红外法得到的转化率曲线与通过宏观测试方法得到的凝胶化时间及粘度时间曲线吻合：而当固化反应温度低于DSC曲线上的起始反应温度时，转化率曲线与相应温度下的凝胶化时间及粘度时间曲线发生不同程度的偏离。分析了这种偏离的主要原因。

      随着先进复合材料在航空航天领域的应用逐渐扩大，以及对复合材料低成本化的要求愈来愈受到重视，世界各国在复合材料结构修复领域投入了大量的人力、物力和资金，取得了一些成果。国外对复合材料结构修复用基体树脂已经进行了比较系统的研究，已有一些较成熟的产品。但在我国尚未见到相关报道。环氧树脂具有优异的粘接性能，固化后的树脂耐化学腐蚀性好、强度较高、耐热性较好，而且具有优异的工艺性能。针对我国某型号，飞机的结构特点，本文作者选择两种环氧树脂为基础体系，经过改性，并加入自制的特种固化剂，研制了满足复合材料结构修复特殊要求的专用基体树脂：MR)。MR的浇铸体及其复合材料的综合性能良好。

      航空复合材料修复用基体树脂一般不宜选用原结构材料。因为原结构材料多为中、高温固化，并且要在热压罐中以较高压力成型，而修复时一般只能用真空压力成型。同时，  目前可在1 20℃下使用的航空复合材料多为环氧树脂或改性双马来酰亚胺树脂及其预浸料，固化温度一般都在1 00℃以上，这对修复是不利的。在对制件进行修复时，过高的固化温度会产生较大热应力。由于未除尽潮气的膨胀，将使修复区域产生孑L洞和未损伤结构分层并扩展。要求用于修复的树脂基体能够在水的沸点以下固化并达到较高的固化程度，然后再通过中温下的后固化使反应进行完全并提高树脂基体的玻璃化温度。由于修复用基体树脂的固化情况直接影响修复效果，本文中对MR的固化反应进行了详细的研究。

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